Question

太阳系外有一恒星，它的某一行星围绕它运行一周所用的时间为1200年，该行星与恒星的距离为地球到太阳距离的100倍．假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆形，仅利用以上两个数据可以得出（　　）

A．该恒星与太阳的质量之比

B．恒星与太阳的密度之比

C．行星与地球的质量之比

D．太阳与恒星表面的重力加速度之比

Answer 1

行星绕恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设恒星质量为M，行星质量为m，轨道半径为r，有
G

Mm

r2

=m

4π2r

T2

①
得：M=

4π2r3

GT2

，
同理，太阳质量为
M′=

4π2r′3

GT′2

由于地球的公转周期为1年，故可以求得恒星质量与太阳质量之比，故A正确；
由于①式中，行星质量可以约去，故无法求得行星质量，故C错误；
由于恒星与太阳的体积均不知，故无法求出它们的密度之比，故B错误；
根据G

Mm

r2

=ma解得：a=G

M

r2

，其中r表示太阳或恒星的半径，而太阳和恒星的半径不知道，所以无法求出太阳与恒星表面的重力加速度之比，故D错误．
故选A